Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
стых и непрочных разделительных слоев, а в коротковолновых фильтрах разделительный слой становится непоглощающим;
выполнить фильтр на любую заданную длину волны (из-за возможности активного контроля процесса ВРИО);
использовать для изготовления зеркал фильтра вещества, механические и климатически нестойкие, так как зеркала изолированы от воздействия внешней среды;
проводить исследования интерференционных фильтров при введении в разделительный слой различных оптических сред.
На рис. 7.53 представлены спектральные характеристики фильтра, выполненного из двух полированных подложек стекла К8, соединенных оптическим контактом по кольцевой зоне, причем на поверхности одной из подложек выполнено
Рис. 7.52. Интерференционный фильтр с воздушным промежутком:
1 — плоскопараллельная подложка;
2 — цилиндрическое углубление;
3 — интерференционное зеркало;
4 — зона оптического контакта; 5 —
воздушный промежуток
453
т,х
60
кО
20
ионной обработкой углубление на 1,35 мкм и на обеих подложках нанесено трехслойное зеркало из криолита и сернистого цинка.
Призменный светоделитель. Основан на явлении нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО), представляет собой две призмы, соединенные друг с другом оптическим контактом. В центре одной из призм с помощью ионной обработки создано углубление. Образовавшийся воздушный промежуток между призмами толщиной в доли длины волны определяет степень деления излучения за счет явления НПВО. Получаемые таким образом светоделители со ступенчатым воздушным промежутком и промежутком в виде клина изменяют светопропускание в зависимости от положения луча. На основе таких светоделителей можно изготавливать «мягкие диафрагмы». На рис. 7.54 показаны светоделительный кубик, работающий на явлении НПВО, и светоделительная стопа, выполненные с использованием ионной обработки. Приведенные примеры наглядно иллюстрируют возможности ВРИО для создания принципиально новых оптических элементов.
V V J , „
qss use цз5 too я, w*
Рис. 7.53. Спектр пропускания интерференционного фильтра с воздушным промежутком
б)
А
J-
Рис. 7.54. Светоделительный кубик на НПВО (а) и светоделительная
стопа (б):
I — воздушный промежуток; 2 — зоны оптического контакта; 3 — призмы; 4 — зависимость отражения (R) и пропускания (Т) от соотношения толщины промежутка (d) к длине волны излучения (X); 5 — стеклянные пластины; 6 — зависимость пропускания (71) элемента стопы (две пластины) от соотношения d/X
454
7.13.3. ИОННАЯ ЗОНАЛЬНАЯ РЕТУШЬ
В настоящее время рассчитаны оптические системы, которые практически являются безаберрационными с разрешением, близким к дифракционному пределу. Однако реализовать подобные системы оказывается чрезвычайно трудно, так как при изготовлении оптических элементов системы и их сборке возникают ошибки, которые существенно искажают волновой фронт системы. Наиболее трудными для исправления оказываются нерегулярные зональные ошибки, вызванные неточной обработкой поверхности детали и неоднородностью массы стекла. Для исправления зональных ошибок, как правило, применяется ручная ретушь, эффективность которой зависит от искусства оптика. Процесс этот чрезвычайно трудоемкий, длительный и не имеет гарантированного выхода.
На базе высокостабильного процесса ионной обработки создан метод ионной зональной ретуши. Для исправления ошибок волнового фронта оптических систем изготавливаются фазовые коррекционные пластинки (ФКП). Чтобы создать такую пластинку, прежде всего необходимо точно знать топографию искажений волнового фронта оптической системы. Разработанные методы интерференционного контроля и обработки полученных интерферограмм с помощью программ INTERF-ГОИ на базе ЭВМ позволили успешно решить эту задачу.
Для получения коррекционных пластин применяется метод последовательного маскирования. Перед ионной обработкой поверхность пластины покрывается защитной маской (например, из лака Ф-32Л). В соответствии с топографией съема, полученной по расшифровке интерферограммы по программе INTERF-ГОИ, сначала вскрываются те участки поверхности, которые требуют максимальной глубины проработки, равной пХ/l (где п — число зон, Х/1 — глубина шага). Затем пластинка подвергается ионной обработке до нужной глубины съема. После этого вскрываются те области пластины, на поверхности которых необходимо провести съем на глубину (п - 1) Х/l, и проводят ионную обработку как вновь вскрытых областей, так и областей, вскрытых ранее. Общее технологическое время изготовления ФКП из стекла К8 диаметром 100 мм с 10 зонами (п = 10,1 = 10) в режиме высокочастотного разряда составляет 4 ч при скорости съема 1 мкм/ч. На рис. 7.55 показана топография коррекционного профиля ФКП для компенсации искажений волнового фронта многолинзового объектива (средняя квадратичная ошибка волнового фронта объектива 0,095, число Штреля 0,73), рассчитанная на ЭВМ, и интерферограмма экспериментально полученной ФКП (глубина шага 0,05 X). Применение такой ФКП уменьшает среднюю квадратичную ошибку волнового фронта до 0,05, а число Штреля увеличивается до 0,96.
